3. Обработка полученных результатов и выводы

Расчет величины воздушной линейной усадки производят по формуле:

(9)

где l₁- расстояние между метками у свежесформованных образцов

до сушки, мм;

l₁- расстояние между метками у образцов после сушки, мм.

Величина относительной линейной воздушной усадки, как правило, находится в пределах 2-8%; для глин средней пластичности – 6-7%. При более высоких значениях глину следует отощать добавками, снижающими величину усадки.

При определении коэффициента чувствительности глин к сушке по методу Носовой З.З. его значение рассчитывают по формуле:

К_ч= (10)

где V₀ – объем образца после формования, см³;

V - объем образца в воздушно – сухом состоянии, см³;

m₀ – масса свежесформованного образца, г;

m – масса образца в воздушно – сухом состоянии, г.

По величине К_ч НИИстройкерамика классифицирует глины на три класса: малочувствительные - К_ч менее 1; среднечувствительные - К_ч=1-1,5; высокочувствительные - К_ч более 1,5.

При определении коэффициента чувствительности глин к сушке по методу Чижского А.Ф. вычисление К_ч можно проводить двумя способами – графическим и методом математической статистики.

Графический метод более прост и нагляден. Сущность его сводится к тому, что по массам образцов m₁, m₂, m₃, ….m_n, предварительно определенным через каждые 3-4 ч, рассчитывают величины абсолютных влажностей.

W₁= (11)

где W₁ – влажность свежесформованного образца, равная начальной влажности (W₁=W_n), %;

W_2,W₃ и т.д. – влажность образцов после каждого последующего периода измерения, %;

m_n – масса абсолютно сухого образца, г;

n – количество определений (желательно 6-8).

W₂= (12)

W₃= (13)

Затем определяют усадку, мм. Например:

l₁=100 мм; ∆l₁=0 мм; l₂ =98 мм; ∆l₂ = 100-98=2 мм и т.д.

либо

у₁=0; у₂= (14)

у₃= (15)

и т.д.

где l₁, l₂, и т.д. – расстояние между метками на образце в каждый измеряемый момент, мм;

∆l₁, ∆l₂ ... и у₁, у₂... – усадка образца, мм или %, соответственно.

По полученным результатам строят график "усадка - влажность" в системе прямоугольных координат (рис.2). Графическая зависимость имеет два участка: наклонную линию, выражающую увеличение усадки с потерей воды, и прямую, параллельную горизонтали, показывающую потерю влаги после прекращения усадки. Пересечение этих линий дает значение практической влажности образца W_k, при которой усадка прекращается.

Рисунок 2 – Графический способ определения критической

влажности глин по методу Чижского А.Ф.

Коэффициент чувствительности вычисляют по формуле:

К_ч= (16)

где W_н – начальная влажность в абсолютном значении, %;

W_k – критическая влажность в абсолютном значении, %.

Критической влажности соответствует влажность образца, при которой прекращается усадка.

По величине К_ч, определенной по методу Чижского А.Ф. глины классифицируют также на 3 класса: малочувствительные - К_ч менее 1,2; среднечувствительные - К_ч=1,2-1,8; высокочувствительные - К_ч более 1,8.

7. Определение огневой и полной усадок

Огневая усадка представляет собой сокращение размеров абсолютно сухого глиняного образца при обжиге. Полная или общая усадка складывается из величин воздушной и огневой усадок. Величина огневой усадки зависит от температуры обжига и минералогического состава глин.

Режим обжига керамических изделий определяется видом глин. Для легкоплавких глин максимальная температура обжига составляет 900 - 1000ºС, а для тугоплавких – 1000 – 1250 ºС.

Процесс обжига можно разделить на несколько периодов:

1. Досушка сырца 20 - 200ºС – удаление свободной и адсорбционной воды;

2. Прогрев изделия до максимальной температуры;

3. Выдержка при максимальной температуре;

4. Охлаждение изделий.

В лабораторных условиях обжиг обычно ведут в течение 6-7 ч. Подъем температуры до 200ºС ведется медленно со скоростью не более 2ºС в минуту. Скорость подъема температуры в интервале 200-800ºС составляет 4-6ºС в минуту, а с 800ºС и до максимальной температуры обжига – не более 1,5ºС в минуту. Выдержка при максимальной температуре – не менее 1 ч. Контроль режима обжига должен вестись по заранее построенной кривой обжига, изображенной в координатах "время - температура".